Улучшение качества питьевой воды

Скачать 1.06 Mb.

Название	Улучшение качества питьевой воды
страница	5/9
Дата публикации	01.08.2013
Размер	1.06 Mb.
Тип	Отчет

100-bal.ru > Биология > Отчет

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Содержание ионов железа (Х±х) в воде до и после пропускания

через фильтры (n = 3)

Содержание ионов железа в воде, мг/л
N про бы	Исходное	Тип фильтра
N про бы	Исходное	Шунгит	Кремень	Глауконит	Фильтр ЦК	АУ
1 2 3	0,5±0,1 4,6±1,2 40,2±2,2	0,10 ± 0,01 0,15 ± 0,01 0,14 ± 0,01*	0, 10 ± 0,01 0,30 ± 0,02* 0,30 ± 0,02	0,12 + 0,01 0,25 ± 0,02* 0,З0 ± 0,03	0,10 ± 0,01 0,12 ± 0,01 0,25 ± 0,02	0,10 ± 0,1 0,14 ± 0,01 0,З0 ± 0,03

Примечания: 1. Проба 1 - водопроводная вода из Московского района г. Cанкт-Петербург;

2. Проба 2 - вода из скважины на территории п. Токсово (Всеволожский район Ленинградской обл.);

3. Проба 3 - вода из скважины на территории п.Красницы (Гатчинский район Ленинградской обл.);

4. Фильтр-ЦК - фильтр, выпускаемый ЗАО "Царевин ключ";

5. АУ - фильтр с активированным углем - контроль;

6. ПДК железа в питевой воде - 0,3 мг/л;

7.*курсив - различие с контролем достоверно.

Все изученные пробы воды имели повышенное содержание железа. При ПДК для питьевой воды не более 0,3 мг/л, водопроводная вода из разводящей сети Московского района имела концентрацию ионов железа 0,5 ± 0,1 мг/л. Пробы воды из скважин, снабжающих питьевой водой п.Токсово и п. Красницы содержали железо в 15 и 134 раза выше нормы, соответственно.

После пропускания через фильтры с ПМС концентрация ионов железа во всех пробах воды снизилась до допустимых величин. При этом эффективность очистки воды от железа с применением ПМС не уступала эффективности АУ при всех изученных концентрациях. При исходной концентрации 4,6 мг/л содержание ионов железа снижалось одинаково эффективно при использовании шунгита, фильтра "Царевин ключ" и АУ. А при начальной концентрации железа 40,2 мг/л максимального снижения удалось достичь с использованием фильтра с шунгитом: конечная концентрация при этом составила - 0,14 мг/л ионов железа, тогда как для всех остальных вариантов, включая АУ - 0. 25÷0,30 мг/л (различие статистически достоверно).

Можно заключить, что использование фильтров с ПМС позволяет очистить воду от избыточного содержания ионов железа в изученном интервале концентраций от 0,5 до 40 мг/л. При самой высокой концентрации железа фильтр с шунгитом превосходил по эффективности АУ, кремень, глауконитовый известняк и фильтр "Царевин ключ" в 2 раза.

Была изучена эффективность применения фильтров с ПМС для очистки воды от ионов тяжелых металлов, являющихся одними из приоритетных загрязнителей гидросферы /25÷27, 122/. В качестве модельного токсиканта использовали ионы двухвалентной меди.

В таблице 6 представлены результаты изучения эффективности применения фильтров с ПМС для очистки модельной водопроводной воды от ионов двухвалентной меди.

Таблица 6.

Содержание ионов меди (Х±х) в модельной водопроводной воде до и после пропускания через фильтры (n = З)

Содержание ионов меди в воде, мг/л
Исходное	Тип фильтра
Исходное	Шунгит	Кремень	Глауконит	Фильтр-ЦК	АУ
0,58 ± 0,02 4,60 ± 0,1 9,95 ± 0,5	0,20 ± 0,01 0.50 ± 0,01 0,50 ± 0,1	0* 0.1 ± 0.01* 0.1 ± 0,02*	0,04 ± 0,002* 0,16 ± 0,01* 0,05 ± 0,001*	0* •0.1 ± 0.01* 0*	0,20 ± 0,03 0,62 ± 0,02 0,30 ± 0,02

Примечания: 1.Жесткость водопроводной воды - 0,8÷0,9 мг-экв/л цветность - 10°;

2. Фильтр-ЦК - фильтр "Царевин ключ";

3. АУ - фильтр с активированным углем - контроль;

4. ПДК ионов меди - 1,0 мг/л;

5. * курсив - различие с контролем достоверно.

Как следует из данных, представленных в таблице 6, при обработке на фильтрах с ПМС водопроводной воды, содержащей от 0,58 до 9,95 мг/л ионов меди, происходит значительное снижение ее концентрации. Так, при исходном содержании меди 9,95 мг/л конечная концентрация снизилась для шунгита в 19,5 раз, для кремня в 99,5 раз, для глауконита в 195 раз, а при использовании комплекса ПМС (фильтр "Царевин ключ") ионы меди в обработанной воде отсутствовали. При этом применение АУ привело к снижению концентрации меди в данном случае в 33,2 раза.

Следует отметить, что при всех использованных концентрациях меди, наблюдали статистически достоверное различие в эффективности действия ПМС. Во всех трех вариантах более эффективными сорбентами оказались кремень, глауконитовый известняк, а также комплекс ПМС в фильтре "Царевин ключ". Эффективность шунгита в данном случае уступала двум вышеназванным сорбентам.

В таблице 7 представлены результаты изучения эффективности применения фильтров с ПМС для удаления ионов двухвалентной меди из воды, характеризующейся повышенной жесткостью (7,2 мг-экв/л).

Таблица 7.

Содержание ионов меди (Х±х) в модельной воде с жесткостью 7,2 мг-экв/л до и после пропускания через фильтры (n = 3)

Содержание ионов меди в воде, мг/л
Исходное	Тип фильтра
Исходное	Шунгит	Кремень	Глауконит	Фильтр-ЦК	АУ
0,49 ± 0,02 1,22 ± 0,1 9.95 ± 0,5	0,08 ± 0,01* 0,21 ± 0,02 0,65 ± 0,03	0,04 ± 0,01* 0,11 ± 0,02* 0,15 ± 0,05*	0,07 ± 0,002* 0,13 ± 0,01* 0,10 ± 0,02*	0,06 ± 0.005* 0,10 ± 0,005* 0,10 ± 0,01*	0,20 ± 0,01 0, З0 ± 0,05 1,10 ± 0,20

Примечания: 1.Фильтр-ЦК - фильтр "Царевин ключ";

2. АУ - фильтр с активированным углем - контроль;

3. ПДК ионов меди - 1,0 мг/л;

4. * курсив - различие с контролем достоверно.

Как следует из представленных данных, ПМС являются эффективными агентами и для удаления ионов меди из воды повышенной жесткости, поскольку во всем использованном диапазоне концентраций меди (вплоть до 10 ПДК) удалось достичь снижения ее содержания до нормативов СанПиН. Следует отметить, что при концентрации 0,49 мг/л меди эффективность всех опытных вариантов была достоверно выше, чем АУ. С повышением концентрации достоверные различия в эффективности с АУ сохранились только для кремня и глауконитового известняка. Шунгит уступал по эффективности этим сорбентам и фильтру "Царевин ключ". При самой высокой из испытанных концентраций меди (9,95 мг/л) обработка АУ привела к снижению концентрации меди только до 1,10 ± 0,20 мг/л, что превышает ПДК (1,0 мг/л). Этот результат для АУ в 3,6 раза ниже, чем полученный на этом же сорбенте в водопроводной воде с жесткостью 0,8 ÷ 0,9мг-экв/л.

Можно заключить, что повышенное содержание солей жесткости в воде снижает эффективность применения АУ. ПМС сохраняют свою эффективность в указанных рамках концентраций, при этом шунгит уступает кремню и глауконитовому известняку в 4 ÷ 6,5 раз.

В таблице 8 представлены результаты изучения эффективности применения ПМС для удаления ионов меди из модельной воды с повышенной цветностью, обусловленной наличием гумусовых веществ. Повышенная цветность характерна для поверхностных вод суши и почвенных вод, которые часто являются источниками питьевого водоснабжения.

Как показывают данные таблицы 8 при всех использованных концентрациях меди применение ПМС привело к снижению исходной концентрации в 16 (с 0,48 мг/л до 0,03 мг/л для глауконита и фильтра - "Царевин ключ") - 100 раз (с 10,0 мг/л до 0,10 мг/л для тех же сорбентов).

Применение шунгита при низких концентрациях привело к полному удалению ионов меди из воды (0 мг/л). При более высоких концентрациях меди в исходной воде шунгит снижал содержание меди до нормативов СанПиН, но при этом его эффективность в 3 ÷ 6 раз уступала глаукониту и кремню, а также фильтру "Царевин ключ". Следует отметить, что при высокой начальной концентрации ионов меди (10 мг/л) в высокоцветной воде, содержащей гуминовые вещества, оказалось неэффективным использованием фильтра с АУ. Снижение концентрации меди в данном варианте опыта произошло только в 3 раза (до 3,10 мг/л) и осталось превышающем ПДК.

Таблица 8.

Содержание ионов меди (Х±х) в модельной воде с повышенной цветностью до и после пропускания через фильтры (n = 3)

Содержание ионов меди в воде, мг/л
Исходное	Тип фильтра
Исходное	Шунгит	Кремень	Глауконит	Фильтр-ЦК	АУ
0,48 ± 0,02 5,40 ± 0,2 10,0 ± 0,5	0* 0,34 ± 0,02 0,65 ± 0,03*	0,10 ± 0,01* 0,11 ± 0,02* 0,15 ± 0,05*	0,03 ± 0,001* 0,15 ± 0.01* 0,10 ± 0,02*	0,03 ± 0,002* 0,12 ± 0,01* 0,10 ± 0.01*	0,20 ± 0,01 0,З0 ± 0,05 3,10 ± 0,10

Примечания: 1. Цветность модельной воды - 178^о, перманганатная окисляемость - 9,8 мг/л О₂;

2. Фильтр-ЦК - фильтр "Царевин ключ";

3. АУ - фильтр с активированным углем - контроль;

4. ПДК ионов меди - 1,0 мг/л;

5. * курсив - различие с контролем достоверно.

Эффективность ПМС при всех концентрациях достоверно превышала эффективность АУ, за исключением концентрации 5,40 мг/л, когда эффективность шунгита и АУ достоверно не различались.

Таким образом, все изученные ПМС (шунгит, кремень и глауконитовый известняк) эффективно удаляли из воды тяжелые металлы (ионы двухвалентной меди) в концентрациях от 0,48 до 10 мг/л. При этом ПМС проявляли свою активность как в мягкой водопроводной воде с цветностью, удовлетворяющей нормативам СанПиН, так и в жесткой воде и высокоцветной воде, содержащей гуминовые вещества, в отличие от АУ, который оказался неэффективным в высокоцветной воде.

3.2.2. Органические токсиканты

Органическое загрязнение воды является следствием усиления антропогенного пресса на гидросферу. Известно, что показателем наличия в воде легко окисляемых органических веществ является величина перманганатной окисляемости воды /32, 33/. В пресных водах величина перманганатной окисляемости, выраженная в мг О₂/л, практически соответствует уровню органического углерода. Крайние величины этого отношения составляют 0,65 ÷ 1,1 /37/. В таблице 9 представлены результаты изучения эффективности применения ПМС для снижения содержания в воде органических веществ.

Таблица 9.

Перманганатная окисляемость воды (Х±х) до и после пропускания

через фильтры (n = 3)

Окисляемость воды, мг О₂ /л
N про бы	Исходная	Тип фильтра
N про бы	Исходная	Шунгит	Кремень	Глауконит	Фильтр-ЦК	АУ
1 2 3	6,8 ± 0,5 11.6 ± 0.8 15,6 ± 1.2	0,96 ± 0,03 1.15 ± 0,10 2,10 ± 0,15	3,10 ± 0,25* 3,80 ± 0,28* 4,65 ± 0,35*	3,15 ± 0,20* 3,75 ± 0,30* 4,00 ± 0,30*	2,10 ± 0,10 2,25 ± 0,20 2,75 ± 0,25	1,25 ± 0,10 1,75 ± 0,09 2,15 ± 0,10

Примечания: 1. Проба 1 - водопроводная вода из Московского района г. Санкт-Петербург;

2. Проба 2 - вода из городского пруда (Кировский район г.Санкт-Петербург);

3. Проба 3 - вода из мелиоративного канала (Петродворцовый район г.Санкт-Петербург);

4. Фильтр-ЦК - фильтр "Царевин ключ";

5. АУ - фильтр с активированным углем - контроль;

6. Норматив окисляемости воды по СанПиН 2.1.4.1074-01 для питьевой воды - не более 5,0 мг О₂ /л;

7. * курсив - различие с контролем достоверно.

Применение фильтров с ПМС при всех испытанных величинах перманганатной окисляемости (от 6,8 в водопроводной воде до 15,6 в воде из мелиоративного канала) способствовало значительному снижению данного показателя обработанной воды. Во всех вариантах вода после фильтрации через колонки с шунгитом, кремнем и глауконитовым известняком, а также через фильтр "Царевин ключ", содержащий все три варианта ПМС, соответствовала требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 по показателю перманганатной окисляемости (менее 5,0 мг О₂ /л).

Эффективность шунгита в отношении снижения окисляемости воды оказалась на одном уровне с АУ. Кремень и глауконитовый известняк значительно (в 2,5 раза) и достоверно уступали в эффективности АУ при разных исходных значениях окисляемости.

Одними из наиболее типичных и распространенных загрязнителей акваторий являются соединения фенольной природы. Их присутствие определяется как техногенными факторами, так и природными веществами гуминовой природы /30, 32, 122/.

В таблице 10 представлены результаты изучения эффективности применения ПМС для удаления из модельной водопроводной воды загрязнений фенолом.

Таблица 10.

Содержание фенола (Х±х) в модельной водопроводной воде до и после пропускания через фильтры (n = 3)

Содержание фенола в воде, мг/л
Исходное	. Тип фильтра
Исходное	Шунгит	Кремень	Глауконит	Фильтр-ЦК	АУ
34,5 ± 1,5 1,5 ± 0,1 0,05 ± 0,001	< 0,001 < 0,001 < 0,001	11,1 ± 0,5 0.01 ± 0.001* < 0.001	0,08 ± 0,003* 0,002 ± 0,001* < 0,001	<0,001 <0,001 <0,001	<0,001 <0,001 <0,001

Примечание: 1. Жесткость воды - 0,8 ÷ 0.9 мг-экв/л, цветность - 10⁰;

2. ПДК фенола - 0,001 мг/л;

3. * курсив - различие с контролем достоверно.

При исходной концентрации фенола в модельной водопроводной воде 0, 05 мг/л во всех вариантах опыта (для всех использованных ПМС и АУ) его концентрация после прохождения через фильтр была ниже чувствительности метода определения (<0,001 мг/л) и, соответственно, ниже ПДК.

При более высоких исходных концентрациях (1,5 ÷ 34,5 мг/л) наблюдались различия в эффективности ПМС и АУ. Так, шунгит и фильтр "Царевин ключ", также как и АУ удаляли фенол из воды до концентрации ниже ПДК (значения концентрации фенола достоверно не различались для разных сорбентов).

Использование глауконитового известняка при исходной концентрации фенола 1,5 мг/л снизило содержание загрязнителя до концентрации, близкой к ПДК (0,002±0,001 мг/л). В этой же ситуации использование фильтра с кремнем привело к снижению концентрации фенола до 0,01 мг/л, что составляет 10 ПДК.

При исходной концентрации фенола 34,5 мг/л применение фильтра с кремнем привело к снижению содержания загрязнителя в 3 раза (до 11,1 мг/л), а применение глауконита снизило концентрацию фенола в 431 раз (до 0,08 мг/л).

Из приведенных результатов анализа следует, что все испытанные ПМС успешно справлялись с удалением из водопроводной воды фенола на уровне 0,05 мг/л (что составляет 50 ПДК). Более высокие концентрации фенола (1,5 ÷ 34,5 мг/л), характерные для промышленных сточных вод, удалялись до уровня ПДК для питьевой воды шунгитом, а также с помощью фильтра, содержащего комплекс из всех трех ПМС. При этом эффективность шунгита и фильтра "Царевин ключ" достоверно не уступала эффективности АУ.

В таблице 11 представлены результаты изучения эффективности применения ПМС для удаления фенола из воды повышенной жесткости.

Как и при изучении эффективности удаления фенола из модельной водопроводной воды, так и в данном случае, при исходной концентрации 0,05 мг/л во всех вариантах опыта концентрация фенола после прохождения через фильтры с ПМС была ниже ПДК и их эффективность достоверно не отличалась от АУ.

Таблица 11.

Содержание фенола (Х±х) в модельной воде с жесткостью 7,2 мг-экв/л

до и после пропускания через фильтры (n = 3)

Содержание фенола в воде, мг/л
Исходное	Тип фильтра
Исходное	Шунгит	Кремень	Глауконит	Фильтр-ЦК	АУ
34,5 ± 1,5 1,5 ± 0,1 0,05 ± 0,001	0,001 < 0.001 < 0.001	9,3 ± 0,5* 0,05 ± 0,01* < 0,001	3,0 ± 0,2* 0,001 < 0,001	0,001 < 0,001 < 0,001	< 0,001 < 0,001 < 0,001

Примечание: 1. Фильтр-ЦК - фильтр "Царевин ключ";

2. АУ - фильтр с активированным углем - контроль;

3. ПДК фенола - 0,001 мг/л;

4. * курсив - различие с контролем достоверно.

Различия в эффективности ПМС наблюдались при высоких концентрациях фенола: при концентрации 1,5 мг/л шунгит, глауконитовый известняк и фильтр "Царевин ключ", также как и АУ, удаляли фенол из воды до уровня ниже ПДК. Кремень при данной исходной концентрации снижал уровень фенола в 30 раз (до 0,05 мг/л), что превышает ПДК для питьевой воды в 50 раз (различия с контролем достоверны).

При исходной концентрации фенола 34,5 мг/л применение фильтра с кремнем привело к снижению содержания загрязнителя в 3,7 раза (до 9,3 мг/л), а применение глауконитового известняка снизило концентрацию фенола в 11,5 раза (до 3,0 мг/л) (различия с контролем достоверны). Шунгит, фильтр "Царевин ключ" и АУ удаляли фенол до уровня ниже ПДК.

В таблице 12 представлены результаты изучения эффективности применения ПМС для удаления загрязнений фенольной природы из высокоцветной воды.

Таблица 12.

Содержание фенола (Х±х) в модельной воде с повышенной цветностью

до и после пропускания через фильтры (n = 3)

Содержание фенола в воде, мг/л
Исходное	Тип фильтра
Исходное	Шунгит	Кремень	Глауконит	Фильтр-ЦК	АУ
34,5 ± 1,5 1,5 ± 0,1 0,05 ± 0,001	< 0,001 < 0,001 < 0,001	0,4 ± 0,1* 0,01 ± 0,01* < 0,001	< 0,001 < 0,001 < 0,001	< 0,001 < 0,001 < 0,001	< 0,001 < 0,001 < 0,001

Примечания: 1. Цветность модельной воды - 178^о;

2. Фильтр-ЦК - фильтр "Царевин ключ";

3. АУ - фильтр с активированным углем - контроль;

4. ПДК фенола - 0,001 мг/л;

5. * курсив - различие с контролем достоверно.

Из высокоцветной воды фенол при исходной концентрации 0,05 мг/л одинаково эффективно (до величин ниже ПДК) удалялся всеми ПМС. При более высоких концентрациях (1,5-34,5 мг/л) шунгит, глауконитовый известняк, фильтр "Царевин ключ" удаляли фенол ниже значений ПДК, также эффективно, как и АУ. Кремень снижал содержание фенола до 0,01 мг/л при исходном уровне 1,5 мг/л и до 0,4 мг/л - при 34,5 мг/л (различия с контролем достоверны).

1 2 3 4 5 6 7 8 9

	Тема занятия Тестовый контроль знаний. Отбор проб воды для лабораторного исследования, оформление сопроводительного документации. Определение...		Анализ качества питьевой воды в городе Мончегорска Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №37
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Задачи. Закрепить у детей знания о значении воды в жизни человека: вода- источник жизни; об источниках питьевой воды; представления...		Формирование логистической инфраструктуры предприятий по производству... Охватывает персонал, занятый в процессе движения материальных потоков
	Содержание Гигиеническое обоснование и практика ранжирования водопроводных станций по эффективности водоподготовки на основе интегральной оценки...		Технический регламент о безопасности питьевой воды Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)
	I. рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры Целью освоения дисциплины «Вода пищевых продуктов» является приобретение теоретических знаний о физико-химических свойствах воды...		Анализ проблемы качества воды реки Вятки в зоне санитарной охраны... Кирове существует проблема качества воды на городском водозаборе в связи с выносом загрязнений с затопляемых территорий вблизи объектов...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В последнее время в средствах массовой информации много говорят и пишут о значении экологии, о необходимости организации работы по...		Гигиеническая оценка качественного состава питьевой воды при централизованном... Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский...
	Улучшение качества гидроакустических изображений на основе метода...		Формирование учебно исследовательской деятельности учащихся на уроках... «Анализ питьевой воды источников деревень Аксеново, Окатово, Цикуль Гусь-Хрустального района Владимирской области». «Определение...
	Рецензия на проектную работу по экологии ученицы 11 класса ноу «Ломоносовская... Краткая характеристика работы: в данной работе представлен обзор вопросов, связанных с проблемами чистой питьевой воды. Раскрыта...		Положение о внутришкольном контроле Целью вшк является: совершенствование уровня деятельности школы; повышение мастерства учителей; улучшение качества образования
	С. А. Стрельнокова Сопредседатель Всероссийской коллегии судей по спортивному туризму Целью семинара является повышение квалификации судей, улучшение качества проведения соревнований по группе дисциплин «маршрут»		Конспект урока окружающего мира в 3 классе по теме «Значение воды для жизни на Земле» Задачи: 1 дать представление о свойствах и состояниях воды, круговороте воды в природе

Улучшение качества питьевой воды

Похожие: